Міністерство освіти і науки України
Національний Університет
“Львівська політехніка”
Курсова робота
з дисципліни “Основи автоматизації проектування РЕА”
на тему:
“Комп'ютерне моделювання транзисторного підсилювача.”
Львів 2007
Зміст
ВСТУП
В даній роботі виконується аналіз підсилювача в режимі постійного струму, аналіз підсилювача в режимі малого сигналу та моделювання підсилювача за допомогою ПКМ Micro-CAP III.
При аналізі підсилювача в режимі постійного струму транзистор заміняємо статичною моделлю Еберса-Молла, вилучаємо зі схеми ємності і незалежні змінні в часі джерела напруги і струму, закорочуємо індуктивності, перетвотворюємо незалежне джерело постійної напруги у незалежне джерело постійного струму та знаходимо струм, напругу і розсіювану потужність кожного компонента.
При аналізі підсилювача в режимі малого сигналу транзистор заміняємо малосигнальною моделлю і розраховуємо її параметри, використавши результати статичного аналізу.
1.ПОЧАТКОВІ ДАНІ
Завдання до курсової роботи підготовлене із застосуванням ПМК PSpice і складається з операторів опису схеми, директив керування завданням та результатів аналізу.
Початковими даними до курсової роботи є електрична схема транзисторного підсилювача(Рис.1), який складається з біполярного транзистора, джерела живлення, режимозадавальних резисторів, джерела гармонічного сигналу, розділювальних конденсаторів та навантаження. Задається також універсальна модель Еберса-Молла (нелінійна гібридна π-модель)біполярного транзистора та її параметри.
TRANSISTOR test 7
.OPT ACCT LIST NODE OPTS NOPAGE
.OP
.LIB nom.lib
R1 3 0 15.5K
R2 2 3 100K
R3 5 0 100
RH 2 4 6K
VS 4 0 DC 12V
Q1 2 3 5 KT316B
C1 1 3 1U
C2 5 0 0.1U
VIN 1 0 AC 10E-3 0
.MODEL KT316B NPN (Is=3e-15 Bf=75
+Br=0.3 Rb=70 Rc=7 Re=4
+Cjc=4p Vjc=0.65 Mjc=0.33
+Cje=1.2p Vje=0.70 Mje=0.35 Tf=94p Tr=66n)
.DC VS 12 12 0.5
.SENS V(2)
.AC DEC 2 10 1E7
.PRINT DC V(3),V(5),V(2),IB(Q1),IC(Q1),IE(Q1)
.PRINT AC V(1),VM(2),VP(2),V(3),V(5)
.PROBE
.END
EMBED PBrush
Рис.1 Електрична схема транзисторного підсилювача
2. АНАЛІЗ ПІДСИЛЮВАЧА В РЕЖИМІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
2.1.Заступн схема кола в режимі постійному струму
Для складання заступної схеми кола в режимі постійному струму необхідно:
- замінити транзистор статичною моделлю Еберса-Молла;
- вилучити зі схеми ємності і незалежні змінні в часі джерела напруги 1 струму, закоротити Індуктивності;
- перетворити незалежне джерело постійної напруги VS, прийнявши його внутрішній опір RS=0.001 Ом, у незалежне джерело постійного струму JS з внутрішньою провідністю YS (рис. 2).
Перетворення незалежного джерела напруги в незалежне джерело струму або навпаки для вказаної полярності джерел-(рис. 2) здійснюється за формулами:
Ijs=Uvs/RS
YS=1/RS
і є еквівалентним відносно зовнішніх полюсів m і l, тобто напруга U i струм І в обох випадках є однаковими. Однак потужність, що розсіюється на внутрішній провідності YS джерела струму JS, на відміну від джерела напруги VS, є дуже великою i не має фізичного змісту.
Робити топологічні перетворення в заступній схемі, тобто об'єднувати послідовно або паралельно з'єднані компоненти, не дозволяється.
Отже, заступна схема кола в режимі постійного струму набуде вигляду:
EMBED Word.Picture.8
2.2. Нумерація вузлів заступної схеми.
Вузол - це точка з'єднання двох або більше компонентів. Спільний вузол ("земля") завжди необхідно позначати номером "0". Номери вузлів, що об'єднуються внаслідок закорочення індуктивностей або стають ізольованими після вилучення ємностей та незалежних змінних в часі джерел напруги чи струму, необхідно присвоювати внутрішнім вузлам заступної схеми транзистора. В Інших випадках змінювати номери вузлів, що вказані в завданні до курсової роботи, не дозволяється.
2.3. Прийняття умовних додатних напрямків струмів і напруг компонентів.
Отже, в за...